陳炳旭 中建八局西北公司助理工程師
梅佩劍 浙商銀行股份有限公司工程師
李少華 中建八局西北公司工程師
隨著現(xiàn)代化建設(shè)水平的提高,建筑施工工藝朝著高效建造、品質(zhì)保障的方向發(fā)展[1]。在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)施工中,一些施工工藝已經(jīng)不符合現(xiàn)代化建造的要求,存在施工質(zhì)量、進(jìn)度等方面達(dá)不到要求,浪費人力、物力等問題。
傳統(tǒng)的磚胎膜工藝是用標(biāo)準(zhǔn)磚制作成模板,待其有一定強(qiáng)度之后,再進(jìn)行混凝土的澆筑工作的一道工序[2]。磚胎模工藝一般用于地下室底板側(cè)壁的部位,由于外防水的形式,必須在墊層上施工防水作業(yè),防水工程作業(yè)需要延伸到磚胎模之上,以便以后澆注完混凝土后,防水工程中的防水卷材可以上翻到側(cè)壁的混凝土墻上。如果底板側(cè)壁使用模板進(jìn)行施工,就無法做防水,所以現(xiàn)實施工中使用磚來做模板完成作業(yè)[3]。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及人們對施工進(jìn)度、施工質(zhì)量要求的提高,人們不斷發(fā)掘新型施工方式、施工工藝來代替?zhèn)鹘y(tǒng)施工方法[4]。
為了更好地解決磚胎膜施工中存在的問題,通過了解磚胎膜施工作用機(jī)理,改良施工工藝,建立更加優(yōu)良的施工方法。本文基于浙商銀行科研中心(西安)項目實際情況及現(xiàn)實要求,通過現(xiàn)場調(diào)查,了解一手資料,經(jīng)過研討分析對比,確認(rèn)相關(guān)工藝要點。以施工工藝機(jī)理和市場內(nèi)可供選擇的各種材料的力學(xué)特性及適用性等為方向,經(jīng)過慎重斟酌,選擇LCP 混凝土陶粒水泥條板(以下簡稱水泥條板)代替磚胎膜施工。
為了探究此種方式是否合理適用,以浙商銀行科研中心(西安)項目1#、2#樓地下室部分為樣板進(jìn)行設(shè)計使用,為此類施工提供合理的參考方案與建議。
浙商銀行科研中心(西安)項目使用水泥條板代替磚胎膜的做法中使用的材料為LCP 混凝土陶粒水泥條板,水泥條板的尺寸規(guī)格為2800 mm×600 mm×90 mm(標(biāo)準(zhǔn)尺寸),其基本物理參數(shù)指標(biāo)見表1。
水泥條板的成型工藝為使用耐火輕質(zhì)陶粒、煤灰、高強(qiáng)度冷拔絲、輕質(zhì)波特蘭水泥、多種添加劑等復(fù)合而成。水泥條板的材質(zhì)具有輕質(zhì)、薄體、高強(qiáng)度、隔熱、防水、防火、防潮和防凍等特點。
表1 LCP混凝土陶粒水泥條板基本物理參數(shù)指標(biāo)
為確定現(xiàn)場實際施工情況,找尋適宜方法施工,本次共進(jìn)行2 組試驗,現(xiàn)場通過使用磚胎膜施工工藝和水泥條板代替做法進(jìn)行對比試驗,通過平行施工,以期達(dá)到良好的對比效果。1#裙樓b 段局部區(qū)域使用磚胎膜施工,2#樓裙樓區(qū)域使用水泥條板代替做法。
在浙商銀行科研中心(西安)項目中承臺、地梁及塔樓電梯基坑、集水井側(cè)壁采用傳統(tǒng)磚胎膜施工工藝進(jìn)行施工,具體參數(shù)如下:深度h≤500 mm 的承臺磚胎模采用120 墻砌筑,深度500 mm<h≤1200 mm 的承臺磚胎模采用180墻砌筑,深度1200 mm <h≤1800 mm的承臺磚胎模采用240 墻砌筑,深度1800 mm <h≤2500 mm 的承臺磚胎模采用370 的磚墻形式,深度2500 mm<h≤3600 mm 的承臺磚胎膜采用底部1.8 m 高、500 mm 厚+上部240 mm 厚的磚墻,深度3600 mm <h≤5000 mm 的承臺磚胎膜采用底部2.5 m 高、500 mm 厚+中間1 m 高、370 mm 厚+上部240 mm厚磚墻。
為避免塔樓磚胎模抵抗回填土側(cè)壓力而導(dǎo)致變形、塌垮的情況,必須每隔2.0 m 設(shè)置(墻厚+240 mm)×(墻厚+120 mm)的附壁磚柱。對于其余磚胎模,當(dāng)墻長超過4000 mm 時,必須每隔2.5 m 設(shè)置附壁磚柱,磚柱規(guī)格為(墻厚+120 mm)×(墻厚+120 mm)。
對于塔樓坑中坑電梯井、集水井高度大于3.0 m 高磚胎膜,500 厚磚胎膜上需要澆注370mm(寬)×240 mm(高)的圈梁,混凝土等級C20,配筋縱向4φ12 受力筋,橫向φ6@200 的構(gòu)造鋼筋。磚胎膜設(shè)2φ6@500 mm 高(墻厚大于240 mm 時為3φ6)拉結(jié)筋。
使用水泥條板代替施工工藝流程如下:施工前計算水泥條板需要量,將需用的尺寸及數(shù)量告知專業(yè)加工廠,專業(yè)加工場加工水泥條板,待其強(qiáng)度達(dá)到要求后進(jìn)場。在基礎(chǔ)施工中可以直接使用預(yù)制尺寸的水泥條板在基礎(chǔ)梁及基礎(chǔ)承臺、墊層部位上用水泥條板進(jìn)行側(cè)模支設(shè)作業(yè),尺寸根據(jù)梁的大小、承臺的大小進(jìn)行現(xiàn)場切割安裝[5]。進(jìn)行土方開挖作業(yè)時,梁及承臺周邊工作面不用過大,基礎(chǔ)梁及承臺墊層施工結(jié)束后,強(qiáng)度達(dá)到可上人的標(biāo)準(zhǔn)時,便可以進(jìn)行水泥條板的安裝[6]。節(jié)面尺寸調(diào)整到位且進(jìn)行加固,調(diào)整垂直度符合要求,待矯正結(jié)束后,便可以進(jìn)行水泥條板周邊的土方回填作業(yè)。使用水泥條板代替施工工藝流程具體見圖1。
圖1 使用水泥條板代替施工工藝流程
經(jīng)過2 種施工工藝的實際施工效果對比分析,對于使用水泥條板代替磚胎膜施工的效果可以得出以下結(jié)論:
(1)在工期緊、任務(wù)重的實際施工情況下,采用磚胎膜,磚砌體的需用量大,會產(chǎn)生供不應(yīng)求的現(xiàn)象;采用水泥條板代替磚胎膜施工后,可以緩解供不應(yīng)求的現(xiàn)象,且簡化施工工藝。
(2)浙商銀行科研中心(西安)項目所處轄區(qū)環(huán)保部門對水泥砂漿管控要求高,采用水泥條板無抹灰工序,從而可以避免揚塵污染;采用磚胎膜需要對砌塊、水泥砂漿等需要采用人工卸車,費時費力,而使用水泥條板可以使用叉車進(jìn)行卸車,節(jié)約人力。
(3)相較于磚胎膜施工工藝,采用水泥條板可以提升下柱墩完成的平整度、垂直度。
(4)水泥條板的施工效率高于磚胎膜的施工效率,在現(xiàn)場勞動力有限的情況下采用水泥條板可以大幅度節(jié)省工期。
(5)磚胎膜砌筑需花費大量人工,采用水泥條板可高效進(jìn)行安裝作業(yè)。針對浙商銀行科研中心(西安)項目實際情況來講,磚胎膜單價高達(dá)170.13 元/m2,而水泥條板因材料費和人工費的節(jié)省,水泥條板單價僅為100.00元/m2,節(jié)省70.13元/m2(見圖2)。
圖 2 磚胎膜和水泥條板單價
本文結(jié)合浙商銀行科研中心(西安)項目,使用水泥條板代替磚胎膜施工取得了較好成果,質(zhì)量、安全、工期進(jìn)度及經(jīng)濟(jì)效益方面均得到了一定優(yōu)化。但也存在一些不足,項目擬建場地地貌單元屬渭河右岸一級階地,各土層一般屬于中等壓縮性土,使用水泥條板進(jìn)行側(cè)模支設(shè)時,可能出現(xiàn)水泥條板受側(cè)向土壓力過大,打破彈性平衡狀態(tài)而產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為產(chǎn)生裂縫。針對此種情況,使用木方進(jìn)行十字支撐,保證水泥條板受力平衡。